Ett team av forskare har utvecklat en ny lösning för behandling av reumatoid artrit (RA). Verket har publicerats i Nature Nanotechnology .
RA är en kronisk sjukdom som tyvärr inte kan botas. Sjukdomen utlöser en blandning av besvärliga symtom som inflammerade leder, skadliga cytokiner och obalanser i immunsystemet, som samverkar för att skapa en obeveklig cykel av förvärrade symtom. Även om inriktning på några av dessa faktorer kan ge kortsiktig lindring, förblir andra olösta, vilket leder till en frustrerande cykel av remission och uppblossningar.
Ett av de största hindren i RA-behandling är oförmågan att återställa immunförsvaret till dess friska tillstånd. Detta gör att kroppen inte kan kontrollera den kontinuerliga produktionen av skadliga ämnen som reaktiva syrearter (ROS) och inflammatoriska cytokiner, vilket leder till ihållande inflammation och obehag.
I huvudsak bör den idealiska behandlingen för RA inte bara ge omedelbar lindring från inflammation och symtom utan också åtgärda grundorsaken genom att återställa immunsystemet till dess normala, balanserade tillstånd.
Den nya plattformen innebär immobilisering av nanopartiklar av ceria (Ce NPs) på mesenkymala stamcellshärledda nanovesiklar (MSCNVs). Båda dessa komponenter kan hindra olika patogena faktorer, vilket gör att de kan arbeta både individuellt och tillsammans för att uppnå en heltäckande behandling.
Ce NPs kan rensa bort den överproducerade ROS i RA-påverkade knäled. De inducerar också polarisering av M1-makrofager till M2, vilket uppnår omedelbar lindring av inflammation och symtom.
MSCNV levererar immunmodulerande cytokiner, som förvandlar dendritiska celler (DC) till tolerogena dendritiska celler (tDC). Detta genererar följaktligen regulatoriska T-celler för långsiktig immuntolerans.
Kort sagt, detta tillvägagångssätt syftar till att överbrygga både medfödd och adaptiv immunitet för att uppnå både kortvarig smärtlindring, samt omvandla vävnadsmiljön till ett immuntolerant tillstånd för att förhindra återkommande symtom.
Forskare bekräftade effektiviteten av detta tillvägagångssätt med en kollageninducerad artritmusmodell. Ce-MSCNV-systemet kunde heltäckande behandla och förebygga RA genom att samtidigt lindra den omedelbara och återställa T-cellsimmuniteten. Stöddata tyder på att förbättring av tillstånden kan uppnås efter endast en endosbehandling.
Mössen som behandlades med Ce-MSCNV-kombinationen klarade sig mycket bättre jämfört med de som endast behandlades med Ce NP- eller MSCNV-gruppen. Detta visar tydligt synergin mellan antiinflammation och immunmodulering och understryker vikten av den kombinerade behandlingen för effektiv RA-behandling. Dessutom minskade administrering av Ce-MSCNV före boosterinjektion markant förekomsten och svårighetsgraden av symtom, vilket stödde den profylaktiska potentialen hos dessa nanopartiklar.
Forskargruppen leddes av Koo Sagang från Seoul National University och Center for Nanopartikel Research inom Institute for Basic Science Center (IBS), i samarbete med forskare från Korea Institute of Science and Technology (KIST) och Seoul National University.
Första författaren Koo Sagang uttalade, "Ett av de svåraste besluten inom svårbehandlad sjukdomsterapi är att bestämma hur länge behandlingen ska pågå. För RA skulle det inte vara lämpligt att avbryta behandlingen bara för att målmarkören är stabiliserad. En säkrare indikator bör vara att de medfödda och adaptiva komponenterna i det kollapsade immunsystemet normaliseras för att skydda kroppen."
Koo menar att den strategi som antagits av Ce-MSCNVs, där olika behandlingsmekanismer samverkar, ger en unik fördel i detta avseende. Vidare förutspår hon att ett liknande tillvägagångssätt även skulle kunna tillämpas på andra svårbehandlade, inflammatoriska och autoimmuna sjukdomar för detta ändamål. Komponenterna i systemet kan också modifieras. Till exempel kan andra katalysatorer för att generera ROS eller andra cellhärledda nanovesiklar användas beroende på typen av sjukdomar.
Sammantaget bevisar denna studie potentialen hos ett hybrid nanopartikelsystem för omfattande behandling av autoimmuna sjukdomar och modulering av immunsystemet.
Mer information: Koo Sagang et al, Ceria-vesikel nanohybridterapi för modulering av medfödd och adaptiv immunitet i en kollageninducerad artritmodell, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01523-y
Journalinformation: Nanoteknik i naturen
Tillhandahålls av Institute for Basic Science
